DE112014005865T5 - Magnesium-aluminum-coated steel sheet and its production process - Google Patents

Magnesium-aluminum-coated steel sheet and its production process Download PDF

Info

Publication number
DE112014005865T5
DE112014005865T5 DE112014005865.3T DE112014005865T DE112014005865T5 DE 112014005865 T5 DE112014005865 T5 DE 112014005865T5 DE 112014005865 T DE112014005865 T DE 112014005865T DE 112014005865 T5 DE112014005865 T5 DE 112014005865T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnesium
aluminum alloy
alloy layer
steel sheet
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112014005865.3T
Other languages
German (de)
Inventor
Jae In Jeong
Ji Hoon Yang
Tae-Yeob Kim
Yonghwa JUNG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Co Ltd Pohang Si Kr
Research Institute Of Industrial Science & Tec Kr
Original Assignee
Posco Co Ltd
Research Institute of Industrial Science and Technology RIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd, Research Institute of Industrial Science and Technology RIST filed Critical Posco Co Ltd
Publication of DE112014005865T5 publication Critical patent/DE112014005865T5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C23/00—Alloys based on magnesium
    • C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C23C14/025—Metallic sublayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/027—Graded interfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C23C14/165—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon by cathodic sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5806—Thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12729—Group IIA metal-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757—Fe
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/12764—Next to Al-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12972—Containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12972—Containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • Y10T428/12979—Containing more than 10% nonferrous elements [e.g., high alloy, stainless]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein beschichtetes Stahlblech bereit, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht gebildet ist, wobei das beschichtete Stahlblech aufweist: ein Stahlblech und eine Beschichtungsschicht, welche derart konfiguriert ist, dass sie eine erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die auf einer oberen Oberfläche des Stahlblechs gebildet ist, und eine zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht einschließt, die auf einer oberen Oberfläche der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, wobei ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht höher als derjenige der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ist.An exemplary embodiment of the present invention provides a coated steel sheet on which a magnesium-aluminum alloy coating layer is formed, the coated steel sheet comprising: a steel sheet and a coating layer configured to form a first magnesium-aluminum alloy. An alloy layer formed on an upper surface of the steel sheet and a second magnesium-aluminum alloy layer formed on an upper surface of the first magnesium-aluminum alloy layer, wherein a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is higher than that the second magnesium-aluminum alloy layer is.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Magnesium-Aluminiumbeschichtetes Stahlblech und ein Herstellungsverfahren des Stahlblechs und spezieller auf ein Stahlblech, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Beschichtungsschicht gebildet ist, um eine Korrosion des Stahlblechs zu verhindern, und auf ein Herstellungsverfahren des Stahlblechs. The present invention relates to a magnesium-aluminum-coated steel sheet and a manufacturing method of the steel sheet, and more particularly to a steel sheet on which a magnesium-aluminum coating layer is formed to prevent corrosion of the steel sheet and a manufacturing method of the steel sheet.

Stand der Technik State of the art

Stahl ist das Material, welches wegen seiner ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften in verschiedenen Industriezweigen, wie etwa in der Automobilindustrie, in der Haushaltsgeräteindustrie und im Bauwesen, benutzt wird. Jedoch ist es, da Stahl mit Sauerstoff reagiert und Korrosion entsteht, wesentlich, eine Oberflächenbehandlung, wie etwa die Beschichtung mit einer Schutzschicht, auszuführen, um ihn gegen solche Korrosion zu schützen. Steel is the material which, because of its excellent physical properties, is used in various industries, such as the automotive, home appliance and construction industries. However, since steel reacts with oxygen and corrosion occurs, it is essential to carry out a surface treatment such as coating with a protective layer to protect it against such corrosion.

Der Stahl wird in verschiedenen Formen verarbeitet, wie etwa Blechen, Stäben und Rohren, und ein dünnes Stahlblech ist eine der häufigsten in der Industrie benutzten Arten von Stahlprodukten. Als ein Verfahren, welches am häufigsten benutzt wird, um Korrosion des Stahlblechs zu verhindern, wird eine Metallpassivierungsschicht mit höherer Reaktivität gegenüber Sauerstoff als der von Eisen, die als eine Opferanode dient, auf eine Oberfläche des Stahlblechs aufgebracht. Im Ergebnis wird die Korrosion des Stahlblechs verzögert. The steel is processed in various forms such as sheets, bars and tubes, and a thin steel sheet is one of the most common types of steel products used in the industry. As a method which is most frequently used to prevent corrosion of the steel sheet, a metal passivation layer having higher reactivity to oxygen than that of iron serving as a sacrificial anode is applied to a surface of the steel sheet. As a result, the corrosion of the steel sheet is delayed.

Typische Beispiele des Metalls, das für eine solche Beschichtung des Stahlblechs genutzt wird, sind Zink und Aluminium, und Beispiele eines Verfahrens des Aufbringens eines solchen Metalls auf das Stahlblech können heißes Eintauchen und Elektroplattieren einschließen. Aktuell wird das Plattierungsverfahren für die meisten Stahlblech-Oberflächenbehandlungen genutzt, da es leicht auszuführen und kostengünstig ist. Typical examples of the metal used for such coating of the steel sheet are zinc and aluminum, and examples of a method of applying such a metal to the steel sheet may include hot dipping and electroplating. Currently, the cladding process is used for most sheet steel surface treatments because it is easy to perform and inexpensive.

Wenn das Stahlblech unter Einsatz eines Zink-Plattierungsverfahrens beschichtet wird, kann es in Betracht gezogen werden, das Beschichtungs-Gewicht des Zinks zu erhöhen, um die Korrosionsbeständigkeit des Stahlblechs zu verbessern. Jedoch wird ein Verfahren zur Verbesserung des Beschichtungs-Gewichts des Zinks durch Reduzierung einer Plattierungs-Rate genutzt, aber dieses Verfahren verursacht eine Verschlechterung der Produktivität. When the steel sheet is coated using a zinc plating method, it may be considered to increase the coating weight of the zinc to improve the corrosion resistance of the steel sheet. However, a method of improving the coating weight of zinc by reducing a plating rate is used, but this method causes a deterioration in productivity.

Weiterhin schließt eine Erhöhung des Beschichtungs-Gewichts des Zinks eine Erhöhung des Gewichts des Stahlbleches mit dem Zink ein. Demgemäß führt die Gewichtserhöhung im Falle einer Anordnung für das Verkehrswesen zu einer Verringerung der Effizienz der Ausnutzung des Kraftstoffs. Außerdem haben sich in den letzten Jahren die natürlichen Vorkommen des Zinks erheblich verringert, so dass es dringend erforderlich ist, Materialien zu finden, die das Zink ersetzen können. Furthermore, an increase in the coating weight of the zinc includes an increase in the weight of the steel sheet with the zinc. Accordingly, the weight increase in the case of an arrangement for transportation leads to a reduction in the efficiency of the utilization of the fuel. In addition, in recent years, the natural occurrence of zinc has been significantly reduced, so that it is urgently necessary to find materials that can replace the zinc.

Als Teil dieses Versuchs wurde ein Verfahren entwickelt, um das Beschichtungs-Gewicht der Zink-plattierten Stahlbleche durch Hinzufügung einer anderen Art von Element zu verbessern, ohne das Beschichtungs-Gewicht des Zinks zu erhöhen. Beispiele verschiedener Elemente können Aluminium und Magnesium einschließen. As part of this experiment, a method has been developed to improve the coating weight of the zinc-plated steel sheets by adding another type of element without increasing the coating weight of the zinc. Examples of various elements may include aluminum and magnesium.

OFFENBARUNG EPIPHANY

Technisches Problem Technical problem

Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bemühen gemacht, ein Stahlblech bereitzustellen, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Beschichtungsschicht unter Einsatz von Aluminium erhalten wird, welches ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich des Erscheinungsbildes der Schicht hat, und von Magnesium, welches ausgezeichnete Opfer-Schutzeigenschaften hat, und die einen Konzentrationsgradienten des Gesamt-Magnesiumgehaltes hat, welche als Metalle zur Verhinderung von Korrosion des Stahlblechs genutzt werden, und ein Herstellungsverfahren für das Stahlblech anzugeben. The present invention has been made in an effort to provide a steel sheet on which a magnesium-aluminum coating layer is obtained by using aluminum which has excellent appearance characteristics of the layer, and magnesium which has excellent sacrificial protective properties, and which has a concentration gradient of the total magnesium content, which are used as metals for preventing corrosion of the steel sheet, and a production method for the steel sheet.

Eine Seite der Beschichtungsschicht, die eine niedrige Konzentration hat, wird hinsichtlich einer Konzentrationsgradienten-Differenz des Magnesiums als Opfer-Anode benutzt, und somit wird es möglich, eine Passivierungsschicht zu realisieren, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und ein gutes Erscheinungsbild hat, indem die Zusammensetzung des Magnesiums und Aluminiums geeignet eingestellt werden. One side of the coating layer, which has a low concentration, is used for a concentration gradient difference of magnesium as a sacrificial anode, and thus it becomes possible to realize a passivation layer which has excellent corrosion resistance and good appearance by the composition of magnesium and aluminum are adjusted appropriately.

Technische Lösung Technical solution

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein beschichtetes Stahlblech bereit, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht gebildet ist, wobei das beschichtete Stahlblech aufweist: ein Stahlblech und eine Beschichtungsschicht, welche derart konfiguriert ist, dass sie eine erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die auf einer oberen Oberfläche des Stahlblechs gebildet ist, und eine zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht einschließt, die auf einer oberen Oberfläche der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, wobei ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht höher als derjenige der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ist. An exemplary embodiment of the present invention provides a coated steel sheet on which a magnesium-aluminum alloy coating layer is formed, the coated steel sheet comprising: a steel sheet and a coating layer configured to form a first magnesium-aluminum alloy. Alloy layer formed on an upper surface of the steel sheet and including a second magnesium-aluminum alloy layer formed on an upper surface of the first magnesium-aluminum alloy layer, wherein a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is higher than that of the second magnesium-aluminum alloy layer.

In diesem Falle kann der Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 20 und 95 Gew.-% liegen und der Magnesiumgehalt der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-% liegen. In this case, the magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer may be in a range between 20 and 95 wt%, and the magnesium content of the second magnesium-aluminum alloy layer may be in a range between 5 and 40 wt%.

Ein Gesamt-Magnesiumgehalt der Beschichtungsschicht, die durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, kann gleich oder größer als 12,5 Gew.-% sein. A total magnesium content of the coating layer formed by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may be equal to or greater than 12.5 wt%.

Jede der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 und 30 µm haben, und eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, kann in einem Bereich zwischen 1 und 50 µm liegen. Each of the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may have a thickness in the range between 0.5 and 30 μm, and a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet through the first magnesium-aluminum alloy layer and The second magnesium-aluminum alloy layer is formed may be in a range between 1 and 50 microns.

Eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, kann gleich oder kleiner als 5 µm sein. A total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may be equal to or smaller than 5 μm.

Die Beschichtungsschicht kann eine Mischung aus α-Phasen- und β-Phasen-Al3Mg2 enthalten. The coating layer may contain a mixture of α-phase and β-phase Al 3 Mg 2 .

In diesem Falle kann ein Teil oder die gesamte Beschichtungsschicht derart gebildet sein, dass sie eine Kristallkornform aufweist, wobei jedes des α-Phasen- und β-Phasen-Al3Mg2 Kristallkörner bildet und eine mittlere Größe der Kristallkörner im Bereich zwischen 0,1 und 2 µm liegt. In this case, a part or the entire coating layer may be formed to have a crystal grain shape, wherein each of the α-phase and β-phase Al 3 forms Mg 2 crystal grains and an average size of the crystal grains ranges between 0.1 and 2 microns.

Ein Flächenverhältnis der β-Phase/α-Phase der Kristallkörner der Beschichtungsschicht kann in einem Bereich zwischen 10 und 70% liegen, und ein Verhältnis der α- und β-Phasen kann in einem Bereich zwischen 0,01 und 1,5 gemäß einem XRD-Intensitätsverhältnis liegen, welches Iβ(880)/Iα(111) ist. An area ratio of the β phase / α phase of the crystal grains of the coating layer may be in a range between 10 and 70%, and a ratio of the α and β phases may be in a range between 0.01 and 1.5 according to an XRD Intensity ratio, which is Iβ (880) / Iα (111).

Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Ausbildung einer Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht auf einem Stahlblech bereit, welches einschließt Herstellen eines Stahlblechs; Ausbilden einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Vakuumabscheiden einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle auf eine obere Oberfläche des Stahlblechs ein oder mehrere Male und Ausbilden einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Vakuumabscheiden einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle auf eine obere Oberfläche der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ein oder mehrere Male, wobei ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht höher als derjenige der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ist. Another exemplary embodiment of the present invention provides a method of forming a magnesium-aluminum alloy coating layer on a steel sheet including manufacturing a steel sheet; Forming a first magnesium-aluminum alloy layer by vacuum-depositing a magnesium-aluminum alloy source on an upper surface of the steel sheet one or more times and forming a second magnesium-aluminum alloy layer by vacuum-depositing a magnesium-aluminum alloy source on an upper surface of the first magnesium Aluminum alloy layer one or more times, wherein a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is higher than that of the second magnesium-aluminum alloy layer.

Hierbei können eine reine Magnesium-Quelle und eine reine Aluminium-Quelle an Stelle der Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle benutzt werden. Here, a pure magnesium source and a pure aluminum source may be used instead of the magnesium-aluminum alloy source.

Der Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann in einem Bereich zwischen 20 und 95 Gew.-% liegen, und der Magnesiumgehalt der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-%. The magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer may be in a range between 20 and 95 wt%, and the magnesium content of the second magnesium-aluminum alloy layer may be in a range between 5 and 40 wt%.

Ein Gesamt-Magnesiumgehalt der Beschichtungsschicht, die durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, kann gleich oder größer als 12,5 Gew.-% sein. A total magnesium content of the coating layer formed by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may be equal to or greater than 12.5 wt%.

Die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht wird auf das Stahlblech so Vakuum-abgeschieden, dass sie eine Dicke hat, in der das in der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht eingeschlossene Aluminium so verteilt ist, dass es mit Eisen auf dem Stahlblech reagiert, um eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht auf der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht zu bilden. The first magnesium-aluminum alloy layer is vacuum-deposited on the steel sheet so as to have a thickness in which the aluminum trapped in the first magnesium-aluminum alloy layer is distributed so as to react with iron on the steel sheet Iron-aluminum alloy layer on the first magnesium-aluminum alloy layer to form.

Jede der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 und 30 µm haben. Each of the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may have a thickness in the range of 0.5 to 30 μm.

In diesem Falle liegt eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, in einem Bereich zwischen 1 und 50 µm. In this case, a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is in a range of 1 to 50 μm.

Eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, ist gleich oder kleiner als 5 µm. A total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is equal to or smaller than 5 μm.

Die erste und zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht können durch Magnetron-Sputtern vakuum-abgeschieden werden. The first and second magnesium-aluminum alloy layers can be vacuum deposited by magnetron sputtering.

In diesem Falle können die erste und zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch wiederholtes Hin- und Her-Fahren oder Rotieren einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle oder einer Aluminium-Quelle oder des über einer Magnesium-Quelle angeordneten Stahlblechs vakuum-abgeschieden werden. In this case, the first and second magnesium-aluminum alloy layers may be vacuum-deposited by repeatedly reciprocating or rotating a magnesium-aluminum alloy source or an aluminum source or the steel sheet disposed above a magnesium source.

Hierbei kann der Magnesiumgehalt der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Einstellen eines an die Quelle angelegten Stromes oder einer Spannung gesteuert werden. Here, the magnesium content of the first and second magnesium-aluminum alloy layers can be controlled by adjusting a current applied to the source or a voltage.

Eine Phasenumwandlung kann durch Ausführen einer Wärmebehandlung des Stahlblechs, auf dem die erste und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet wurden, in einem Wärmebehandlungsofen ausgeführt werden. A phase transformation may be carried out by performing a heat treatment of the steel sheet on which the first and second magnesium-aluminum alloy layers have been formed in a heat treatment furnace.

In diesem Falle kann die Wärmebehandlung in einer Inert-Atmosphäre in einem Temperaturbereich zwischen 350 und 600°C für 2 bis 10 min ausgeführt werden. In this case, the heat treatment may be carried out in an inert atmosphere in a temperature range between 350 and 600 ° C for 2 to 10 minutes.

Eine oder mehrere einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht und einer Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht können aus der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht durch die Wärmebehandlung gebildet werden. One or more of an iron-aluminum alloy layer and a magnesium-aluminum alloy layer may be formed from the first and second magnesium-aluminum alloy coating layers by the heat treatment.

Eine oder mehrere des α-Phasen- oder β-Phasen-Al3Mg2 aus der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht können durch die Wärmebehandlung gebildet werden. One or more of the α-phase or β-phase Al 3 Mg 2 from the first and second magnesium-aluminum alloy plating layer can be formed by the heat treatment.

Vorteilhafte Wirkungen Advantageous effects

Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stahlblech, das eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht hat, bei der ein Magnesium-Konzentrationsgradient ausgebildet ist, eine geringere Dicke als diejenige einer Zink-Plattierungsschicht eines herkömmlichen zink-plattierten Stahlblechs haben, und es kann eine Korrosionsbeständigkeit haben, die gleich der oder größer als diejenige des zink-plattierten Stahlblechs ist, und es kann eine schöne Farbe und ein schönes Erscheinungsbild haben. According to the exemplary embodiments of the present invention, the steel sheet having a magnesium-aluminum alloy coating layer in which a magnesium concentration gradient is formed may have a smaller thickness than that of a zinc plating layer of a conventional zinc-plated steel sheet may have a corrosion resistance equal to or greater than that of the zinc-plated steel sheet, and it may have a beautiful color and a beautiful appearance.

Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stahlblech, das eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht hat, bei der ein Magnesium-Konzentrationsgradient ausgebildet ist, einer Opfer-Schutzwirkung durch galvanische Kopplung zweier Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten bewirken, die einen Magnesium-Konzentrationsgradienten haben, um eine Potentialdifferenz zwischen den Legierungsschichten auszunutzen, wodurch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit bewirkt wird. According to the exemplary embodiments of the present invention, the steel sheet having a magnesium-aluminum alloy coating layer in which a magnesium concentration gradient is formed may provide a sacrificial protection effect by galvanically coupling two magnesium-aluminum alloy layers having a magnesium-magnesium alloy layer. Concentration gradients have to take advantage of a potential difference between the alloy layers, whereby an excellent corrosion resistance is effected.

Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Stahlblech, das eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht hat, bei der ein Magnesium-Konzentrationsgradient ausgebildet ist, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeits-Charakteristik und ein gutes Oberflächen-Erscheinungsbild durch den Gehalt an Aluminium bewerkstelligen, das eine ausgezeichnete Oberflächen-Farbcharakteristik hat. According to the exemplary embodiments of the present invention, the steel sheet having a magnesium-aluminum alloy coating layer in which a magnesium concentration gradient is formed can provide an excellent corrosion resistance characteristic and a good surface appearance by the content of aluminum has an excellent surface color characteristic.

Zudem kann gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Stahlblech, das eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht hat, bei der ein Magnesium-Konzentrationsgradient ausgebildet ist, die Korrosionsbeständigkeits-Charakteristik durch die Wärmebehandlung verbessern und ein gutes Oberflächen-Erscheinungsbild erhalten. In addition, according to the exemplary embodiments of the present invention, the steel sheet having a magnesium-aluminum alloy coating layer in which a magnesium concentration gradient is formed can improve the corrosion resistance characteristic by the heat treatment and obtain a good surface appearance.

Beschreibung der Zeichnungen Description of the drawings

1 ist eine schematische Darstellung, die eine Vakuumbeschichtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die zur Abscheidung einer Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein Stahlblech benutzt wird. 1 FIG. 10 is a schematic diagram showing a vacuum deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention used for depositing a magnesium-aluminum alloy layer on a steel sheet. FIG.

2 ist eine schematische Darstellung, die eine Vakuumbeschichtungsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die zur Abscheidung einer Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein Substrat unter Nutzung von reinem Magnesium und reinem Aluminium als Abscheidungsquellen benutzt wird. 2 FIG. 10 is a schematic diagram showing a vacuum deposition apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention used for depositing a magnesium-aluminum alloy layer on a substrate using pure magnesium and pure aluminum as deposition sources.

3a ist eine schematische Darstellung, die eine erste Beschichtungsschicht und eine zweite Beschichtungsschicht, die auf ein kalt gewalztes Stahlblech aufgebracht wurden, gemäß Beispiel 1 und Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. 3a FIG. 12 is a schematic diagram showing a first coating layer and a second coating layer applied to a cold-rolled steel sheet according to Example 1 and Example 3 of the present invention.

3b ist eine schematische Darstellung, die die Wärmebehandlungsergebnisse gemäß Beispiel 2 und Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung darstellt. 3b Fig. 12 is a schematic diagram illustrating the heat treatment results according to Example 2 and Example 4 of the present invention.

4a ist ein Rasterelektronenmikroskop-Foto gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung. 4a is a scanning electron microscope photo according to Example 1 of the present invention.

4b ist ein Rasterelektronenmikroskop-Foto gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung. 4b is a scanning electron microscope photo according to Example 2 of the present invention.

5 ist eine graphische Darstellung, die Bewertungen der Korrosionsbeständigkeit bei den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 is a graph showing the ratings of corrosion resistance in the Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.

Modus für die Erfindung Mode for the invention

Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu deren Erlangung werden aus beispielhaften Ausführungsformen deutlich, die nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Advantages and features of the present invention and methods for obtaining the same will become apparent from exemplary embodiments which will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

Jedoch werden die hier eingeführten beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, um die offenbarten Inhalte gründlich und vollständig zu erläutern und den Fachmann hinreichend mit dem Geist der vorliegenden Erfindung vertraut zu machen. Daher wird die vorliegende Erfindung ausschließlich durch den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche definiert. However, the exemplary embodiments introduced herein are provided to thoroughly and fully elucidate the contents disclosed and to sufficiently familiarize one skilled in the art with the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is defined solely by the scope of the appended claims.

Gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein beschichtetes Stahlblech, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht gebildet ist, durch Abscheiden einer Mehrzahl von Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten mit unterschiedlichen Magnesiumgehalt auf einer Oberfläche eines Stahlblechs erhalten. In diesem Fall ist die Magnesiumkonzentration der ersten der Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten, die näher zum Stahlblech liegt, höher als diejenige einer zweiten, die relativ entfernt vom Stahlblech ist. According to an exemplary embodiment of the present invention, a coated steel sheet on which a magnesium-aluminum alloy coating layer is formed is obtained by depositing a plurality of magnesium-aluminum alloy layers having different magnesium contents on a surface of a steel sheet. In this case, the magnesium concentration of the first of the magnesium-aluminum alloy layers closer to the steel sheet is higher than that of a second one relatively distant from the steel sheet.

Die Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten bilden allgemein eine Deckschicht auf dem Stahlblech, und eine kristalline Struktur der Deckschicht wird einer Phasenumwandlung durch Ausführung einer Wärmebehandlung auf der Deckschicht unterzogen, wodurch weiter die Korrosionsbeständigkeit erhöht wird. The magnesium-aluminum alloy layers generally form a cover layer on the steel sheet, and a crystalline structure of the cover layer is subjected to phase transformation by performing heat treatment on the cover layer, thereby further increasing the corrosion resistance.

Hierbei werden die Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten einer galvanischen Kopplung durch unterschiedliche Einstellung der Magnesiumgehalte in den Legierungsschichten unterzogen, und somit wirkt die äußere Legierungsschicht als eine Opfer-Schutzschicht. Here, the magnesium-aluminum alloy layers are subjected to galvanic coupling by different adjustment of the magnesium contents in the alloy layers, and thus the outer alloy layer acts as a sacrificial protection layer.

Des Weiteren enthält bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht Aluminium mit einer wenig ausgeprägten Opfer-Schutzcharakteristik. Jedoch wird die schwache Opfer-Schutzcharakteristik durch das Magnesium verstärkt, so dass eine Oberflächenfarbe des Aluminiums selbst lebendig in Erscheinung treten kann. Further, in the present exemplary embodiment, the magnesium-aluminum alloy coating layer contains aluminum having a less pronounced sacrificial protection characteristic. However, the weak sacrificial protection characteristic is enhanced by the magnesium, so that a surface color of the aluminum itself can appear alive.

Wie oben beschrieben, kann eine Mehrzahl von Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten auf ein Stahlblech für ein beschichtetes Stahlblech abgeschieden werden, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Deckschicht gebildet ist. Jedoch wird zur Vereinfachung der Beschreibung nachfolgend hauptsächlich ein Fall beschrieben, bei dem zwei Legierungsschichten abgeschieden werden. As described above, a plurality of magnesium-aluminum alloy layers may be deposited on a steel sheet for a coated steel sheet on which a magnesium-aluminum alloy cover layer is formed. However, to simplify the description, mainly a case where two alloy layers are deposited will be described below.

Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Magnesiumgehalt einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die zuerst auf das Stahlblech abgeschieden wird, in einem Bereich zwischen 20 und 95 Gew.-% liegen. In the exemplary embodiment of the present invention, the magnesium content of a first magnesium-aluminum alloy layer, which is first deposited on the steel sheet, may range between 20 and 95 weight percent.

Diese Beschränkung des Magnesiumgehalts der ersten Legierungsschicht ist deshalb vorgesehen, weil die Opfer-Schutzcharakteristik im Falle eines Magnesiumgehaltes von weniger als 20 Gew.-% nur beschränkt ist und weil ein die Charakteristik verbessernder Effekt, der durch das Legieren erreicht wird, im Falle von mehr als 95 Gew.-% nicht mehr vorhanden ist. This limitation of the magnesium content of the first alloy layer is provided because the sacrificial protective characteristic is limited only in the case of a magnesium content of less than 20% by weight, and because a characteristic improving effect achieved by alloying is more in the case of more 95% by weight is no longer present.

Weiterhin kann der Magnesiumgehalt einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die zuerst auf der ersten Legierungsschicht abgeschieden wird, im Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-% liegen. Further, the magnesium content of a second magnesium-aluminum alloy layer first deposited on the first alloy layer may range between 5 and 40 wt%.

Diese Beschränkung des Magnesiumgehaltes der zweiten Legierungsschicht hängt damit zusammen, dass der die Charakteristik verbessernde Effekt des Legierens im Falle eines Magnesiumgehaltes von weniger als 5 Gew.-% verschwindet und dass die Dauerhaftigkeit einer Beschichtungsoberfläche im Falle eines Gehaltes von mehr als 40 Gew.-% verschlechtert wird. This limitation of the magnesium content of the second alloy layer is related to the fact that the characteristic improving effect of alloying disappears in the case of a magnesium content of less than 5% by weight and that the durability of a coating surface is more than 40% by weight. is worsened.

Ein Gesamt-Magnesiumgehalt einer Deckschicht, die durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, kann gleich oder größer als 12,5 Gew.-% sein. Diese Beschränkung des Gesamtgehaltes der Beschichtungs- bzw. Deckschicht hängt damit zusammen, dass eine Opfer-Schutzcharakteristik der Deckschicht im Falle eines Magnesiumgehaltes von weniger als 12,5 Gew.-% verschlechtert wird. A total magnesium content of a cover layer formed by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may be equal to or greater than 12.5 wt%. This limitation of the total content of the coating layer is related to deterioration of a sacrificial protection characteristic of the coating layer in the case of a magnesium content of less than 12.5 wt%.

Die jeweilige Dicke der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann im Bereich zwischen 0,5 und 30 µm liegen. Dies liegt daran, dass die Korrosionsbeständigkeit im Falle einer Dicke von weniger als 0,5 µm nicht hinreichend erhalten wird und dass eine dünne Schicht bei erhöhter Belastung abgeschält werden kann, wenn sie dicker als 30 µm ist. The respective thicknesses of the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer may be in the range of 0.5 to 30 μm. This is because the corrosion resistance is not sufficiently obtained in the case of a thickness of less than 0.5 μm, and a thin film can be peeled off at an elevated load if it is thicker than 30 μm.

Eine Gesamt-Dicke der Deckschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ausgebildet ist, kann im Bereich zwischen 1 und 50 µm liegen, oder sie kann gleich oder kleiner als 5 µm sein. A total thickness of the topcoat that is deposited on the steel sheet by the first magnesium Aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is formed, may be in the range of 1 to 50 microns, or it may be equal to or less than 5 microns.

Nachfolgend wird ein Verfahren der Bildung einer Deckschicht durch Bildung einer Mehrzahl von Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten auf dem Stahlblech beschrieben. Hereinafter, a method of forming a cover layer by forming a plurality of magnesium-aluminum alloy layers on the steel sheet will be described.

1 ist eine schematische Darstellung, die eine Vakuumbeschichtungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die zur Abscheidung einer Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein Stahlblech benutzt wird. 1 FIG. 10 is a schematic diagram showing a vacuum deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention used for depositing a magnesium-aluminum alloy layer on a steel sheet. FIG.

Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann beispielsweise ein Vakuum-Beschichtungsverfahren benutzt werden, um die Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten auf das Stahlblech aufzuschichten. Im Vergleich mit bekannten Plattierungsverfahren hat, obgleich das Vakuum-Beschichtungsverfahren höhere Kosten verursacht, das Vakuum-Beschichtungsverfahren eine wettbewerbsfähigere Produktivität, da eine Deckschicht mit geringer Dicke schnell hergestellt werden kann. In the present exemplary embodiment, for example, a vacuum coating method may be used to coat the magnesium-aluminum alloy layers on the steel sheet. In comparison with known plating methods, although the vacuum coating method involves higher costs, the vacuum coating method has more competitive productivity because a thin-thickness cover layer can be quickly produced.

Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann beispielsweise ein kaltgewalztes Stahlblech als Substrat benutzt werden, auf das die Magnesium-Aluminium-Legierungen aufgeschichtet werden. Das kaltgewalzte Stahlblech kann aus Kohlenstoff-armem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,3 Gew.-% gebildet sein, und es kann als Stahlblech für ein Fahrzeug, ein Hausgerät oder Baumaterial genutzt werden. For example, in the present exemplary embodiment, a cold-rolled steel sheet may be used as a substrate on which the magnesium-aluminum alloys are stacked. The cold-rolled steel sheet may be formed of low-carbon steel having a carbon content of 0.3% by weight, and may be used as a steel sheet for a vehicle, a household appliance or a building material.

Weiterhin kann ein Plasma-Vakuum-Abscheidungsverfahren benutzt werden, um die Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten zu bilden. In diesem Falle ist eine für das Plasma-Vakuum-Abscheidungsverfahren genutzte Abscheidungsquelle eine Magnesium-Aluminium-Legierung, und es kann eine Mehrzahl von Abscheidungsquellen bereitgestellt werden. Beim Abscheidungsverfahren werden die Magnesium-Aluminium-Legierungs-Abscheidungsquellen gleichzeitig in einem Abscheidungsgerät montiert und werden durch Anlegen eines Stroms oder einer Spannung daran betrieben. In diesem Zustand wird ein in einem oberen Abschnitt desselben bewegbar angebrachtes Substrat über einer Sputterquelle hin und her bewegt oder gedreht, um eine Deckschicht auszubilden. Furthermore, a plasma vacuum deposition process can be used to form the magnesium-aluminum alloy layers. In this case, a deposition source used for the plasma vacuum deposition method is a magnesium-aluminum alloy, and a plurality of deposition sources can be provided. In the deposition process, the magnesium-aluminum alloy deposition sources are simultaneously mounted in a deposition apparatus and operated by applying a current or voltage thereto. In this state, a substrate movably mounted in an upper portion thereof is reciprocated or rotated over a sputtering source to form a cover layer.

Als erstes werden eine erste Legierungs-Verdampfungsquelle 5 und eine zweite Legierungs-Verdampfungsquelle 6 in einem Bodenabschnitt einer Vakuumkammer 1 in der Abscheidungseinrichtung angebracht, und ein Substrathalter 3, auf dem ein Substrat 4 zu montieren und das Substrat 4 zu transportieren ist, wird in einem oberen Abschnitt der Vakuumkammer 1 angeordnet. Hierbei ist der Substrathalter 3 konfiguriert, um durch eine Substrat-Transportführung 2 nach links und rechts bewegt zu werden. Weiterhin kann eine Linear-Ionenstrahlquelle 9 an einer Seitenfläche der Vakuumkammer 1 montiert sein, um das Substrat 4 zu reinigen. First, a first alloy evaporation source 5 and a second alloy evaporation source 6 in a bottom portion of a vacuum chamber 1 mounted in the deposition device, and a substrate holder 3 on which a substrate 4 to assemble and the substrate 4 is to be transported in an upper section of the vacuum chamber 1 arranged. Here is the substrate holder 3 configured to pass through a substrate transport guide 2 to be moved to the left and to the right. Furthermore, a linear ion beam source 9 on a side surface of the vacuum chamber 1 be mounted to the substrate 4 to clean.

Die erste Legierungs-Verdampfungsquelle 5 und die zweite Legierungs-Verdampfungsquelle 6 zur Erzeugung von Magnesium-Aluminium-Legierungsdämpfen werden jeweils an Magnesium-Aluminium-Legierungs-Targets 7 und 8 angebracht, die unterschiedliche Bestandteile und Inhalte haben, und somit werden die Legierungsdämpfe auf das Substrat 4 aufgeschichtet. The first alloy evaporation source 5 and the second alloy evaporation source 6 to produce magnesium-aluminum alloy vapors are respectively attached to magnesium-aluminum alloy targets 7 and 8th attached, which have different components and contents, and thus the alloy vapors are on the substrate 4 piled up.

Im Weiteren wird ein Verfahren zum Aufbringen bzw. Aufschichten einer Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf eine Oberfläche des Substrats 4 unter Nutzung der Vakuumabscheidungsvorrichtung beschrieben. Hereinafter, a method of coating a magnesium-aluminum alloy layer on a surface of the substrate will be described 4 described using the vacuum deposition apparatus.

Als erstes werden ein erstes Legierungs-Target 7 und ein zweites Legierungs-Target 8 in der ersten Legierungs-Verdampfungsquelle 5 bzw. der zweiten Legierungs-Verdampfungsquelle 6 angebracht, und das Substrat 4 wird im Substrathalter 3 angebracht. Dann wird das Substrat über der ersten Legierungs-Verdampfungsquelle 5 montiert, und die Vakuumkammer 1 wird auf ein Vakuumniveau von 10–5 Torr oder weniger unter Nutzung einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe evakuiert. Wenn die Evakuierung beendet ist, wird das Substrat 4 unter Nutzung der Linear-Ionenstrahlquelle 9 gereinigt. Dann wird das Substrat 4 mit einer unteren Schicht beschichtet, indem Plasma in der ersten Legierungs-Verdampfungsquelle 5 erzeugt wird. Des Weiteren wird das Substrat 4 über der zweiten Legierungs-Verdampfungsquelle 6 positioniert, und dann wird das Substrat 4 durch Erzeugung von Plasma in der zweiten Legierungs-Verdampfungsquelle 6 mit einer oberen Schicht bedeckt. First, a first alloy target 7 and a second alloy target 8th in the first alloy evaporation source 5 or the second alloy evaporation source 6 attached, and the substrate 4 becomes in the substrate holder 3 appropriate. Then, the substrate becomes over the first alloy evaporation source 5 mounted, and the vacuum chamber 1 is evacuated to a vacuum level of 10 -5 Torr or less using a vacuum pump (not shown). When the evacuation is over, the substrate becomes 4 using the linear ion beam source 9 cleaned. Then the substrate becomes 4 coated with a lower layer by placing plasma in the first alloy evaporation source 5 is produced. Furthermore, the substrate becomes 4 over the second alloy evaporation source 6 positioned, and then the substrate 4 by generating plasma in the second alloy evaporation source 6 covered with an upper layer.

Bei der genannten beispielhaften Ausführungsform wurde die Magnesium-Aluminium-Legierung als ein Beispiel der Abscheidungsquelle genommen, die zur Abscheidung einer Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht benutzt wird, aber die vorliegende Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Alternativ können eine reine Magnesiumquelle und eine reine Aluminiumquelle gleichzeitig angebracht sein. In diesem Zustand kann die Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf dem Substrat 4 durch Hin-und-Her-Bewegen des Substrats 4 abgeschieden werden. In the aforementioned exemplary embodiment, the magnesium-aluminum alloy was taken as an example of the deposition source used for depositing a magnesium-aluminum alloy coating layer, but the present invention is not limited thereto. Alternatively, a pure magnesium source and a pure aluminum source may be attached simultaneously. In this state, the magnesium-aluminum alloy layer on the substrate 4 by moving the substrate back and forth 4 be deposited.

Ein Verfahren zur Abscheidung einer dualen Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein Substrat 14 unter Nutzung von reinem Magnesium und reinem Aluminium als Abscheidungsquellen wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. A method for depositing a dual magnesium-aluminum alloy layer on a substratum 14 using pure magnesium and pure aluminum as the sources of deposition is described with reference to 2 described.

Als erstes wird ein Aluminium-Target 17 mit einer Reinheit von 99,995% an einer Aluminium-Verdampfungsquelle 15 angebracht, und ein Magnesium-Target 18 mit einer Reinheit von 99,99% wird an einer Magnesium-Verdampfungsquelle 16 angebracht. Dann werden die beiden Verdampfungsquellen 15 und 16 benachbart parallel zueinander installiert. First, an aluminum target 17 with a purity of 99.995% on an aluminum evaporation source 15 attached, and a magnesium target 18 with a purity of 99.99% is used on a magnesium evaporation source 16 appropriate. Then the two evaporation sources 15 and 16 installed adjacent to each other in parallel.

Als nächstes wird das Substrat 14 aus einem kaltgewalzten Stahlblech an einem Substrathalter 13 angebracht, und es wird eine Evakuierung ausgeführt. Wenn der Vakuumpegel 10–5 Torr oder weniger erreicht, wird das Substrat 14 über die Linear-Ionenstrahlquelle 19 platziert, um das Substrat 14 zu reinigen. Dann werden Verunreinigungen und Oxidschichten auf dem Substrat 14 durch die Linear-Ionenstrahlquelle 19 entfernt. Next is the substrate 14 from a cold-rolled steel sheet to a substrate holder 13 attached, and an evacuation is carried out. When the vacuum level reaches 10 -5 Torr or less, the substrate becomes 14 via the linear ion beam source 19 placed to the substrate 14 to clean. Then impurities and oxide layers on the substrate 14 through the linear ion beam source 19 away.

Die Reinigung des Substrats 14 kann in einer Argon-Gasatmosphäre ausgeführt werden, während das Substrat 14 unter Nutzung der Substrat-Transportführung 12 in einem Zustand, in dem die Ionenstrahlen gesteuert werden, nach links und rechts bewegt wird. The cleaning of the substrate 14 can be carried out in an argon gas atmosphere while the substrate 14 using the substrate transport guide 12 in a state in which the ion beams are controlled, is moved left and right.

Wenn die Reinigung des Substrats 14 beendet ist, wird das Substrat 14 unter Nutzung der Substrat-Transportführung 12 über den beiden Verdampfungsquellen 15 und 16 platziert, und das Substrat 14 wird mit der dualen bzw. zweiteiligen Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht bedeckt, indem elektrische Energie an jede der Aluminium-Verdampfungsquelle 15 und der Magnesium-Verdampfungsquelle 16 angelegt wird, um in den beiden Verdampfungsquellen 15 und 16 ein Plasma zu erzeugen. When cleaning the substrate 14 is finished, the substrate becomes 14 using the substrate transport guide 12 over the two evaporation sources 15 and 16 placed, and the substrate 14 is covered with the dual or two-part magnesium-aluminum alloy layer by applying electrical energy to each of the aluminum evaporation sources 15 and the magnesium evaporation source 16 is applied to in the two evaporation sources 15 and 16 to generate a plasma.

In diesem Fall wird das Substrat 14 kontinuierlich über die beiden Verdampfungsquellen 15 und 16 nach links und rechts bewegt, um das Aluminium und Magnesium darauf abzuscheiden. Im Ergebnis kann der Magnesiumgehalt der Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten gesteuert werden. In this case, the substrate becomes 14 continuously over the two evaporation sources 15 and 16 moved left and right to deposit the aluminum and magnesium on it. As a result, the magnesium content of the magnesium-aluminum alloy layers can be controlled.

Eine Wärmebehandlung kann auf das mit diesen Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten beschichtete Substrat in einem Vakuum-Wärmebehandlungsofen ausgeführt werden. A heat treatment may be performed on the substrate coated with these magnesium-aluminum alloy layers in a vacuum heat treatment furnace.

Als Vakuum-Wärmebehandlungsofen kann ein Wärmebehandlungsofen, der durch Verbinden eines Vorheizofens, eines Wärmebehandlungsofens und eines Tauchbeckens in Reihe gebildet ist, benutzt werden. In diesem Fall können Barriereschichten in dem Vorheizofen, dem Wärmebehandlungsofen und dem Tauchbecken derart gebildet werden, dass in jedem Ofen Abstände bzw. Zwischenräume gebildet werden, und es können in den Barriereschichten Löcher gebildet werden, um das Stahlblech zu bewegen. As a vacuum heat treatment furnace, a heat treatment furnace formed by connecting a preheating furnace, a heat treatment furnace and a dip tank in series may be used. In this case, barrier layers may be formed in the preheating furnace, the heat treatment furnace, and the dip tank such that gaps are formed in each furnace, and holes may be formed in the barrier layers to move the steel sheet.

Dieser Wärmebehandlungsofen kann auf Vakuumniveau evakuiert werden, und es kann ein Inertgas, beispielsweise Stickstoffgas, als Atmosphären-Gas zugeführt werden. This heat treatment furnace may be evacuated to a vacuum level, and an inert gas such as nitrogen gas may be supplied as the atmosphere gas.

Um die Wärmebehandlung des beschichteten Stahlblechs auszuführen, auf dem die Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschichten gebildet sind, wird das Stahlblech in den Vorheizofen gebracht und auf eine Wärmebehandlungstemperatur derart aufgeheizt, dass die Temperatur des Stahlblechs in einem stabilen Zustand ist, und es wird in den Wärmebehandlungsofen gebracht. In order to carry out the heat treatment of the coated steel sheet on which the magnesium-aluminum alloy coating layers are formed, the steel sheet is placed in the preheating furnace and heated to a heat treatment temperature such that the temperature of the steel sheet is in a stable state, and it is heated to brought the heat treatment furnace.

Die Wärmebehandlung des Stahlblechs, auf dem die Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschichten gebildet sind, kann in einem Temperaturbereich von 350 bis 600°C für 2 bis 10 Minuten ausgeführt werden. Wenn die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von weniger als 350°C oder für weniger als 2 min ausgeführt wird, wird jede Komponente nicht hinreichend in der Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht diffundiert bzw. verteilt, so dass ungenügende Magnesium-Aluminium-Legierungen erhalten werden. Wenn die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 600°C oder für mehr als 10 min ausgeführt wird, werden Spannungen der Deckschichten vergrößert, was zu einem Abschälen der Deckschichten führt. The heat treatment of the steel sheet on which the magnesium-aluminum alloy coating layers are formed may be carried out in a temperature range of 350 to 600 ° C for 2 to 10 minutes. When the heat treatment is carried out at a temperature of less than 350 ° C or for less than 2 minutes, each component is not sufficiently diffused in the magnesium-aluminum alloy layer, so that insufficient magnesium-aluminum alloys are obtained. When the heat treatment is carried out at a temperature of more than 600 ° C or for more than 10 minutes, stresses of the cover layers are increased, resulting in peeling of the cover layers.

Beispielsweise kann die Wärmebehandlung bei 350°C für 10 min oder bei 400°C für 4 min ausgeführt werden. For example, the heat treatment may be carried out at 350 ° C for 10 minutes or at 400 ° C for 4 minutes.

Wenn die Wärmebehandlung am beschichteten Stahlblech ausgeführt wird, auf dem die Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschichten gebildet sind, diffundiert eine Eisenkomponente in die Beschichtungsschicht an einer Grenzfläche zwischen dem beschichteten Stahl und der Beschichtungsschicht, um eine AlxFey-Schicht zu bilden, und sie wird phasen-umgewandelt in die Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in den Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschichten. When the heat treatment is performed on the coated steel sheet on which the magnesium-aluminum alloy coating layers are formed, an iron component diffuses into the coating layer at an interface between the coated steel and the coating layer to form an Al x Fe y layer. and it is phase-converted into the magnesium-aluminum alloy layer in the magnesium-aluminum alloy coating layers.

In diesem Fall kann x in der AlxFey-Schicht im Bereich von 1 bis 3 sein, und y kann im Bereich von 0,5 bis 1,5 sein. Eine Dicke der AlxFey-Schicht kann in einem Bereich zwischen 0,2 und 1 µm liegen. In this case, x in the Al x Fe y layer may be in the range of 1 to 3, and y may be in the range of 0.5 to 1.5. A thickness of the Al x Fe y layer may be in a range between 0.2 and 1 μm.

In der AlxFey-Schicht bestimmen x und y die Sprödigkeit von Al-Fe-Legierungen und sind in einem solchen Bereich, dass sich keine Al-Fe-Legierungen mit schlechten mechanischen Eigenschaften bilden (z.B. FeAl2, Fe2Al5, FeAl3 o.Ä.). Die Al-Fe-Legierungen (z.B. Fe3Al, FeAl o.Ä.), die im Bereich von x zwischen 1 und 3 und im Bereich von y zwischen 0,5 und 1,5 liegen, verbessern die Haftung zwischen dem Stahlblech und den Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten. Entsprechend sind x und y auf diese Bereiche beschränkt. In the Al x Fe y layer, x and y determine the brittleness of Al-Fe alloys and are in such a range that there are no Al-Fe alloys with poor mechanical properties (eg FeAl 2 , Fe 2 Al 5 , FeAl 3 or similar). The Al-Fe alloys (eg, Fe 3 Al, FeAl, or the like), which are in the range of x between 1 and 3 and in the range of y between 0.5 and 1.5, improve the adhesion between the steel sheet and the magnesium-aluminum alloy layers. Accordingly, x and y are limited to these ranges.

Des Weiteren sind die Gründe dafür, dass die Schichtdicke der Al-Fe-Legierungen auf 0,2 bis 1 µm beschränkt ist, die folgenden: Wenn die Dicke der Al-Fe-Schicht vergrößert wird, kann Al relativ begrenzt sein, und der Fe-Gehalt kann erhöht sein, so dass sich eine Al-Fe-Legierung bildet, die Sprödigkeit aufweist, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Deckschicht verschlechtert werden. Further, the reasons why the film thickness of the Al-Fe alloys is limited to 0.2 to 1 μm are as follows. When the thickness of the Al-Fe film is increased, Al may be relatively limited, and Fe Content may be increased to form an Al-Fe alloy having brittleness, thereby deteriorating the mechanical properties of the cap layer.

In diesem Falle ist eine AlxFey-Schicht, die an einer Grenzfläche zwischen dem Stahlblech und der Beschichtungsschicht ausgebildet wird, eine Aluminium-Eisen-Legierungsschicht, die einen kleinen Anteil von Magnesium enthält. Diese AlxFey-Schicht kann so gebildet sein, dass sie eine Dicke hat, die in einem Bereich zwischen 1 und 50% der Dicke der Magnesium-Aluminium-Beschichtungsschicht vom Stahlblech hin zur Beschichtungsschicht hat. In this case, an Al x Fe y layer formed at an interface between the steel sheet and the coating layer is an aluminum-iron alloy layer containing a small amount of magnesium. This Al x Fe y layer may be formed to have a thickness ranging from 1 to 50% of the thickness of the magnesium-aluminum coating layer from the steel sheet to the coating layer.

Der Grund dafür, dass die Dicke der AlxFey-Schicht auf 1 bis 50% der Dicke der Beschichtungsschicht beschränkt ist, ist der folgende: Wenn die Dicke der AlxFey-Schicht 50% der Dicke der Beschichtungsschicht übersteigt, kann der Fe-Gehalt erhöht sein, wodurch sich eine Legierung mit schlechten mechanischen Eigenschaften ausbildet. The reason why the thickness of the Al x Fe y layer is limited to 1 to 50% of the thickness of the coating layer is as follows. If the thickness of the Al x Fe y layer exceeds 50% of the thickness of the coating layer, the Fe content increased, thereby forming an alloy with poor mechanical properties.

Weiterhin ist die Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch die Wärmebehandlung in einem Zustand, in dem α- und β-Phasen gemischt sind. Further, by the heat treatment, the magnesium-aluminum alloy layer is in a state in which α- and β-phases are mixed.

Hierbei bezeichnet die α-Phase eine Aluminium-Phase mit kubisch flächenzentriertem Gitter (FCC), und die β-Phase bezeichnet Al3Mg2 mit kubisch flächenzentriertem Gitter. In der Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann ein Verhältnis zwischen α- und β-Phasen im Bereich zwischen 0,01 und 1,5 liegen, bestimmt durch ein XRD-Intensitätsverhältnis, sein, d.h. Iβ(880)/Iα(111). Here, the α-phase designates an aluminum phase with face centered cubic lattice (FCC), and the β-phase denotes Al 3 Mg 2 with cubic face centered lattice. In the magnesium-aluminum alloy layer, a ratio between α and β phases may range between 0.01 and 1.5, as determined by an XRD intensity ratio, ie, Iβ (880) / Iα (111).

Der Grund dafür, dass das Verhältnis der α- und β-Phasen so bestimmt ist, dass es im Bereich zwischen 0,01 und 1,5, gemessen als Iβ/Iα, liegt, ist der folgende: Wenn eine Wärmebehandlung auf einer Mg-Al-Beschichtungsschicht ausgeführt wird, variiert eine XRD-Spitzenintensität einer Mg-Al-Legierung (β-Phase), abhängig vom Mg-Gehalt, und der Grund ist somit, den Gehalt des Mg zur Erzeugung der β-Phase zu begrenzen. The reason that the ratio of the α and β phases is determined to be in the range between 0.01 and 1.5, measured as Iβ / Iα, is as follows: When a heat treatment on a Mg- Al coating layer is carried out, an XRD peak intensity of a Mg-Al alloy (β phase) varies depending on the Mg content, and the reason is thus to limit the content of Mg to produce the β phase.

Weiterhin bildet die Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die durch die Wärmebehandlung phasen-umgewandelt wurde, Kristallkörner, wie etwa Säulenkristalle. Diese Kristallkörner haben eine Größe, die im Bereich zwischen 0,2 und 1 µm liegt. Further, the magnesium-aluminum alloy layer which has been phase-converted by the heat treatment forms crystal grains such as columnar crystals. These crystal grains have a size ranging between 0.2 and 1 μm.

Der Grund dafür, dass die Größe der Kristallkörner auf den Bereich zwischen 0,2 und 1 µm begrenzt ist, ist der folgende: Wenn die Größe der Kristallkörner kleiner als 0,2 µm ist, ist es nicht leicht, die Kristallkörner durch Einstellung der Wärmebehandlungsbedingungen zu bilden. Wenn die Größe der Kristallkörner 1 µm übersteigt, werden die Kristallkörner in Al-Fe-Schichten und Mg-Schichten aufgeteilt. The reason why the size of the crystal grains is limited to the range between 0.2 and 1 μm is as follows: When the size of the crystal grains is smaller than 0.2 μm, it is not easy to adjust the crystal grains by adjusting the heat treatment conditions to build. When the size of the crystal grains 1 μm, the crystal grains are divided into Al-Fe layers and Mg layers.

Im Falle der Kristallkörner der Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht kann ein Flächenverhältnis der β-Phase/α-Phase in einem Bereich zwischen 10 und 70% sein. In the case of the crystal grains of the magnesium-aluminum alloy layer, an area ratio of the β-phase / α-phase may be in a range between 10 and 70%.

Der Grund dafür, dass das Flächenverhältnis der β-Phase/α-Phase im Bereich zwischen 10 und 70% ist, ist der folgende: Wenn das Flächenverhältnis der β-Phase/α-Phase den Bereich zwischen 10 und 70% verlässt, wird die Mg-Al-Legierung (β-Phase) nicht ausgebildet. The reason why the β-phase / α-phase area ratio is in the range of 10 to 70% is as follows. When the β-phase / α-phase area ratio goes from 10 to 70%, the Mg-Al alloy (β-phase) not formed.

Nachfolgend werden Beispiele und Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described.

Hierbei waren alle bei den Beispielen und Vergleichsbeispielen eingesetzten Stahlbleche solche, die Kohlenstoff C (0,12 Gew.-% oder weniger, aber nicht 0%), Mangan (Mn) (0,5 Gew.-% oder weniger, aber nicht 0%), Phosphor (P) (0,04 Gew.-% oder weniger, aber nicht 0%), und Schwefel (S) (0,04 Gew.-% oder weniger, aber nicht 0%) und den Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidliche Verunreinigungen enthalten, die einem Heißwalzen und Kaltwalzen unterzogen waren, um eine Dicke von 0,8 mm zu haben. Here, all the steel sheets used in Examples and Comparative Examples were those containing carbon C (0.12 wt% or less, but not 0%), manganese (Mn) (0.5 wt% or less, but not 0) %), Phosphorus (P) (0.04 wt% or less but not 0%), and sulfur (S) (0.04 wt% or less, but not 0%) and the balance iron ( Fe) and other inevitable impurities subjected to hot rolling and cold rolling to have a thickness of 0.8 mm.

Beispiel 1 example 1

Ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer Breite von 300 mm, einer Länge von 300 mm und einer Dicke von 0,8 mm wurde als Substrat 4 in der Vakuumkammer 1 der in 1 gezeigten Abscheidungsvorrichtung eingesetzt. A cold-rolled steel sheet having a width of 300 mm, a length of 300 mm and a thickness of 0.8 mm was used as a substrate 4 in the vacuum chamber 1 the in 1 used deposition apparatus shown.

Im Bodenabschnitt des Vakuumteils der Abscheidungsvorrichtung wurden das erste Legierungs-Target 7, das Magnesium (20 Gew.-%) und Aluminium (80 Gew.-%) enthielt, und das zweite Legierungs-Target 8, welches Magnesium (5 Gew.-%) und Aluminium (95 Gew.-%) enthielt, an der ersten Legierungs-Verdampfungsquelle 5 bzw. der zweiten Legierungs-Verdampfungsquelle 6 angebracht. In the bottom portion of the vacuum part of the deposition apparatus became the first alloy target 7 containing magnesium (20 wt%) and aluminum (80 wt%) and the second alloy target 8th containing magnesium (5 wt%) and aluminum (95 wt%) at the first alloy evaporation source 5 or the second alloy evaporation source 6 appropriate.

In diesem Zustand wurde die Vakuumkammer 1 auf ein Vakuumniveau von 10–5 Torr oder weniger evakuiert, und das Substrat 4 wurde durch Entfernung von Verunreinigungen und Oxidschichten darauf unter Nutzung der Linearionenstrahlquelle 9 gereinigt. In this state, the vacuum chamber became 1 evacuated to a vacuum level of 10 -5 Torr or less, and the substrate 4 was made by removing impurities and oxide layers thereon using the linear ion beam source 9 cleaned.

In diesem Falle wurde die Reinigung des Substrats 4 ausgeführt, während es vier mal nach links und rechts bewegt und die Ionenstrahlbedingungen auf 3 kV und 400 mA eingestellt wurden und die Substrat-Transportführung 2 genutzt wurde, um das Substrat 4 nach links und rechts zu bewegen. In this case, the cleaning of the substrate 4 while moving it left and right four times and adjusting the ion beam conditions to 3 kV and 400 mA, and the substrate transport guide 2 was used to the substrate 4 to move left and right.

Wie oben beschrieben, wurde die Reinigung des Substrats 4 beendet, und dann wurde eine erste Legierungsschicht auf eine obere Oberfläche des Substrats 4 mit einer Abscheidungsdicke von 2,5 µm durch Anlegen einer Leistung von 5 kW an die erste Legierungs-Verdampfungsquelle 5 abgeschieden. As described above, the cleaning of the substrate 4 and then a first alloy layer was applied to an upper surface of the substrate 4 with a deposition thickness of 2.5 μm by applying a power of 5 kW to the first alloy evaporation source 5 deposited.

Als Nächstes wurde das Substrat 4 zur zweiten Legierungs-Abscheidungsquelle 6 bewegt, und dann wurde eine zweite Legierungsschicht auf eine obere Oberfläche der ersten Legierungsschicht mit einer Abscheidungsdicke von 2,5 µm derart abgeschieden, dass eine Gesamtdicke der beiden Legierungsschichten 5 µm erreichte, indem eine Leistung von 5,5 kW an die zweite Legierungs-Abscheidungsquelle 6 angelegt wurde. Next became the substrate 4 to the second alloy deposition source 6 and then a second alloy layer was deposited on an upper surface of the first alloy layer with a deposition thickness of 2.5 μm such that a total thickness of the two alloy layers reached 5 μm by applying a power of 5.5 kW to the second alloy deposition source 6 was created.

Beispiel 2 Example 2

Im Beispiel 2 wurde eine Probe, die durch aufeinanderfolgendes Abscheiden einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein kaltgewalztes Stahlblech gemäß Beispiel 1 erhalten wurde, in einen Wärmebehandlungsofen gebracht und dann einer Wärmebehandlung in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 400°C für 10 min ausgesetzt. In Example 2, a sample obtained by successively depositing a first magnesium-aluminum alloy layer and a second magnesium-aluminum alloy layer on a cold rolled steel sheet according to Example 1 was placed in a heat treatment furnace and then subjected to a heat treatment in a nitrogen atmosphere at a temperature exposed from 400 ° C for 10 min.

Beispiel 3 Example 3

Im Beispiel 3 wurde eine Beschichtungsschicht durch aufeinanderfolgendes Abscheiden einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht mit der in 2 dargestellten Abscheidungsvorrichtung gebildet. In Example 3, a coating layer was formed by successively depositing a first magnesium-aluminum alloy layer and a second magnesium-aluminum alloy layer having the in 2 formed deposition device formed.

Hierbei wurden Einzelmetall-Targets aus Aluminium und Magnesium als Abscheidungsquellen eingesetzt, statt Magnesium-Aluminium-Legierungen zu benutzen. Here, single metal targets of aluminum and magnesium were used as deposition sources, instead of using magnesium-aluminum alloys.

In diesem Falle wurde Aluminium-Metall mit einer Reinheit von 99,995% und Magnesium-Metall mit einer Reinheit von 99,99% als Aluminium-Verdampfungsquelle bzw. Magnesium-Verdampfungsquelle eingesetzt. In this case, aluminum metal having a purity of 99.995% and magnesium metal having a purity of 99.99% was used as the aluminum evaporation source and the magnesium evaporation source, respectively.

Das Aluminium-Target 17 und das Magnesium-Target 18 wurden jeweils in Aluminium- bzw. Magnesium-Verdampfungsquellen montiert und wurden dann parallel zueinander installiert. The aluminum target 17 and the magnesium target 18 were each mounted in aluminum or magnesium evaporation sources and were then installed in parallel.

Im Übrigen wurde ein gleiches kaltgewalztes Stahlblech, wie dasjenige des Beispiels 1, als Substrat 14 benutzt. Incidentally, a same cold-rolled steel sheet as that of Example 1 was used as a substrate 14 used.

Als Nächstes wurde die Vakuumkammer 11 in einem Zustand evakuiert, in dem das Substrat 14 und die Abscheidungstargets 17 und 18 angebracht waren. Wenn der Vakuumpegel 10–5 Torr oder weniger erreichte, wurden Verunreinigungen und Oxidschichten auf dem Substrat 14 durch Nutzung der Linearionenstrahlquelle 19 entfernt, um das Substrat 14 zu reinigen. Next was the vacuum chamber 11 evacuated in a state in which the substrate 14 and the deposition targets 17 and 18 were attached. When the vacuum level reached 10 -5 Torr or less, impurities and oxide films became on the substrate 14 by using the linear ion beam source 19 removed to the substrate 14 to clean.

In diesem Falle wurde die Reinigung des Substrats 14 ausgeführt, während es vier mal nach links und rechts bewegt und die Ionenstrahlbedingungen auf 3 kV und 400 mA eingestellt wurden und die Substrat-Transportführung 12 genutzt wurde, um das Substrat 14 nach links und rechts zu bewegen. In this case, the cleaning of the substrate 14 while moving it left and right four times and adjusting the ion beam conditions to 3 kV and 400 mA, and the substrate transport guide 12 was used to the substrate 14 to move left and right.

Wie oben beschrieben, wurde die Reinigung des Substrats 14 beendet, und dann wurde das Substrat 14 über die beiden Verdampfungsquellen unter Nutzung der Substrat-Transportführung 12 bewegt. Dann wurde eine erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf das Substrat 14 durch Anlegen von 8 kW bzw. 3 kW an die Aluminium-Verdampfungsquelle 15 bzw. die Magnesium-Verdampfungsquelle 16 zur gleichzeitigen Erzeugung von Plasmen in diesen aufgebracht. As described above, the cleaning of the substrate 14 finished, and then became the substrate 14 via the two evaporation sources using the substrate transport guide 12 emotional. Then, a first magnesium-aluminum alloy layer was applied to the substrate 14 by applying 8 kW or 3 kW to the aluminum evaporation source 15 or the magnesium evaporation source 16 applied for the simultaneous generation of plasmas in these.

In diesem Fall wurde das Substrat 14 kontinuierlich nach links und rechts über die beiden Verdampfungsquellen 15 und 16 bewegt, um alternierend Aluminium und Magnesium derart aufzuschichten, dass ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf 40 Gew.-% eingestellt wurde. In diesem Falle war die Dicke der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht 2,5 µm. In this case, the substrate became 14 continuously to the left and right over the two evaporation sources 15 and 16 is moved to alternately stack aluminum and magnesium so that a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer was adjusted to 40 wt .-%. In this case, the thickness of the first magnesium-aluminum alloy layer was 2.5 μm.

Die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht wurde auf das Substrat 14 so abgeschieden, wie oben beschrieben, und dann wurde die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht hierauf abgeschieden. The first magnesium-aluminum alloy layer was applied to the substrate 14 deposited as described above, and then the second magnesium-aluminum alloy layer was deposited thereon.

Als eine Abscheidungsbedingung der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht wurde die Leistung der Magnesium-Verdampfungsquelle 16 auf 1 kW verringert, so dass der Magnesiumgehalt der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht 10 Gew.-% erreichte. In diesem Falle war die Dicke der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht 2,5 µm. As a deposition condition of the second magnesium-aluminum alloy layer, the power of the magnesium evaporation source became 16 reduced to 1 kW, so that the magnesium content of the second magnesium-aluminum Alloy layer reached 10 wt .-%. In this case, the thickness of the second magnesium-aluminum alloy layer was 2.5 μm.

Dementsprechend wurde die Gesamtdicke der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten 5 µm. Accordingly, the total thickness of the first and second magnesium-aluminum alloy layers became 5 μm.

Beispiel 4 Example 4

Im Beispiel 4 wurde eine Probe, die durch aufeinanderfolgendes Abscheiden einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein kaltgewalztes Stahlblech gemäß Beispiel 3 erhalten wurde, in einen Wärmebehandlungsofen gebracht und dann einer Wärmebehandlung in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 400°C für 10 min ausgesetzt. In Example 4, a sample obtained by successively depositing a first magnesium-aluminum alloy layer and a second magnesium-aluminum alloy layer on a cold-rolled steel sheet according to Example 3 was placed in a heat treatment furnace and then subjected to a heat treatment in a nitrogen atmosphere at a temperature exposed from 400 ° C for 10 min.

Vergleichsbeispiel 1 Comparative Example 1

Das Vergleichsbeispiel 1 wurde unter den gleichen Bedingungen wie das Beispiel 3 ausgeführt, mit der Ausnahme, dass Aluminium (100 Gew.-%) auf das Substrat 14 mit einer Dicke von 5 µm vakuum-abgeschieden wurde. Comparative Example 1 was carried out under the same conditions as Example 3, except that aluminum (100% by weight) was applied to the substrate 14 vacuum-deposited to a thickness of 5 μm.

Vergleichsbeispiel 2 Comparative Example 2

Im Vergleichsbeispiel 2 wurde reines Zink auf das kaltgewalzte Stahlblech, welches in den Beispielen 1 bis 4 benutzt wurde, mit einer Dicke von 5,6 µm aufgeschichtet. In Comparative Example 2, pure zinc was coated on the cold-rolled steel sheet used in Examples 1 to 4 to a thickness of 5.6 μm.

Vergleichsbeispiel 3 Comparative Example 3

Das Vergleichsbeispiel 3 wurde unter den gleichen Bedingungen wie das Beispiel 1 ausgeführt, mit der Ausnahme, dass eine einzelne Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer Dicke von 5 µm Vakuum-abgeschieden wurde, ohne dass ein Konzentrationsgradient des Magnesiums, d.h. der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschichten, hierauf ausgebildet wurde. Comparative Example 3 was carried out under the same conditions as Example 1, except that a single magnesium-aluminum alloy layer was vacuum-deposited on a cold-rolled steel sheet having a thickness of 5 μm without causing a concentration gradient of magnesium, i. the first and second magnesium-aluminum alloy layers formed thereon.

Nachfolgend werden Testergebnisse der Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. Hereinafter, test results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 will be described with reference to FIG 3 to 5 described.

3a ist eine schematische Darstellung, die eine erste Beschichtungsschicht und eine zweite Beschichtungsschicht zeigt, die auf ein kaltgewalztes Stahlblech gemäß Beispiel 1 und Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung aufgebracht wurden. 3b ist eine schematische Darstellung, die die Wärmebehandlungsergebnisse gemäß Beispiel 2 und Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung zeigt. 3a FIG. 12 is a schematic diagram showing a first coating layer and a second coating layer applied to a cold-rolled steel sheet according to Example 1 and Example 3 of the present invention. 3b Fig. 12 is a schematic view showing the heat treatment results according to Example 2 and Example 4 of the present invention.

Wie in 3a gezeigt, wurden im Beispiel 1 und Beispiel 3 eine erste Mg-Al-Legierungsschicht 22 und eine zweite Mg-Al-Legierungsschicht 23 auf ein Stahlblech 21 abgeschieden, so dass eine klare Grenzfläche zwischen einer unteren Schicht und einer oberen Schicht besteht. As in 3a In Example 1 and Example 3, a first Mg-Al alloy layer was shown 22 and a second Mg-Al alloy layer 23 on a steel sheet 21 deposited so that there is a clear interface between a lower layer and an upper layer.

Jedoch werden, wenn eine Wärmebehandlung auf eine solche erste und zweite Mg-Al-Legierungsschicht angewandt wird, Magnesium und Aluminium der jeweiligen Schicht diffundiert, so dass sich eine sogenannte Magnesium-Konzentrationsgradienten(steigungs)-Schicht 24 ausbildet, in der der Magnesiumgehalt von oben nach unten graduell ansteigt, wie in 3b gezeigt. However, when a heat treatment is applied to such first and second Mg-Al alloy layers, magnesium and aluminum of the respective layer are diffused to form a so-called magnesium concentration gradient (gradient) layer 24 is formed, in which the magnesium content gradually increases from top to bottom, as in 3b shown.

Zum Vergleich stellt 4a ein Foto einer Kristallstruktur dar, bei der die erste Mg-Al-Legierungsschicht 22 und die zweite Mg-Al-Legierungsschicht 23 nach der Abscheidung gemäß Beispiel 1 gebildet sind, und 4b zeigt ein Foto der Kristallstruktur, nachdem diese einer Wärmebehandlung gemäß Beispiel 2 unterzogen wurde. For comparison 4a a photograph of a crystal structure in which the first Mg-Al alloy layer 22 and the second Mg-Al alloy layer 23 are formed after deposition according to Example 1, and 4b shows a photograph of the crystal structure after it has been subjected to a heat treatment according to Example 2.

Wie in 4a, die ein Rasterelektronenmikroskop-Foto gemäß Beispiel 1 darstellt, gezeigt, sind die beiden Legierungsschichten 31 und 32 klar auf einer oberen Oberfläche eines Stahlblechs 30 ausgebildet. In 4a bezeichnet Ziffer 31 eine erste Mg-Al-Legierungsschicht, und Ziffer 32 bezeichnet eine zweite Mg-Al-Legierungsschicht. Weiterhin ist, wie in 4a gezeigt, im Falle der ersten Mg-Al-Legierungsschicht 31 das Kristallwachstum nicht klar, und eine kristalline Struktur ist dicht gebildet. Jedoch ist im Falle der zweiten Mg-Al-Legierungsschicht 32 eine säulenartige (kolumnare) Kristallstruktur entwickelt. As in 4a , which shows a scanning electron microscope photograph according to Example 1, are the two alloy layers 31 and 32 clear on an upper surface of a steel sheet 30 educated. In 4a denotes number 31 a first Mg-Al alloy layer, and numeral 32 denotes a second Mg-Al alloy layer. Furthermore, as in 4a shown in the case of the first Mg-Al alloy layer 31 the crystal growth is not clear, and a crystalline structure is densely formed. However, in the case of the second Mg-Al alloy layer 32 developed a columnar (columnar) crystal structure.

Diese Erscheinung tritt auf, weil die Kristallwachstumsstruktur abhängig vom Magnesiumgehalt in einer Legierungs-Abscheidungsschicht variiert. This phenomenon occurs because the crystal growth structure varies depending on the magnesium content in an alloy deposition layer.

4b, die ein Rasterelektronenmikroskop-Foto gemäß Beispiel 2 ist, stellt eine Erscheinung dar, bei der zwei auf ein Stahlblech 40 abgeschiedene Legierungsschichten zu einer Beschichtungsschicht 41 kombiniert sind, da eine Grenzschicht zwischen ihnen verschwindet. Es wurde festgestellt, dass diese Phänomen auftritt, weil Komponenten der ersten und zweiten Mg-Al-Legierungsschicht, die auf das Stahlblech 40 abgeschieden wurden, aufgrund der Wärmebehandlung gegenseitig in eine Schicht diffundieren. Eine sogenannte Magnesium-Konzentrationsgradienten(steigungs)-Schicht 24, in der der Magnesiumgehalt graduell von einem oberen Abschnitt der Beschichtungsschicht 41 zum Substrat hin erhöht ist, wird hierdurch gebildet. 4b , which is a scanning electron microscope photograph according to Example 2, represents a phenomenon in which two on a steel sheet 40 deposited alloy layers to a coating layer 41 are combined because a boundary layer between them disappears. It was found that this phenomenon occurs because components of the first and second Mg-Al alloy layer on the steel sheet 40 were deposited due to the heat treatment mutually diffuse into a layer. A so-called magnesium concentration gradient (gradient) layer 24 in which the magnesium content is gradually from an upper portion of the coating layer 41 is increased to the substrate, is formed thereby.

5 ist eine grafische Darstellung, die Bewertungen der Korrosionsbeständigkeit gemäß den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 Fig. 16 is a graph showing corrosion resistance evaluations according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.

Solche Korrosionsbeständigkeits-Bewertungen wurden aufgrund einer Zeit bis zum Auftreten von erstem rotem Rost unter Einsatz eines Salzsprühtests (ASTM B-117) ausgeführt. Such corrosion resistance evaluations were carried out due to a time to first red rust occurrence using a salt spray test (ASTM B-117).

Wie in 5 gezeigt, ist die Zeit zum Auftreten von rotem Rost beim Vergleichsbeispiel 1 72 Stunden und beim Vergleichsbeispiel 2 48 Stunden. Jedoch tritt für mindestens 200 Stunden in Beispiel 1 bis Beispiel 4 kein roter Rost auf. Im Ergebnis zeigen die Stahlbleche gemäß Beispiel 1 bis Beispiel 4 eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Insbesondere Beispiel 2 und Beispiel 4, in denen die Wärmebehandlung ausgeführt wird, zeigen eine exzellente Korrosionsbeständigkeit, da für 400 Stunden oder mehr kein roter Rost auftritt. As in 5 As shown in FIG. 1, the red rust occurrence time is 72 hours in Comparative Example 1 and 48 hours in Comparative Example 2. However, no red rust occurs for at least 200 hours in Example 1 to Example 4. As a result, the steel sheets according to Example 1 to Example 4 show a high corrosion resistance. Specifically, Example 2 and Example 4, in which the heat treatment is carried out, show excellent corrosion resistance because no red rust occurs for 400 hours or more.

Obgleich diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktikable beispielhafte Ausführungsformen angesehen werden, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil es beabsichtigt ist, dass sie verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen abdeckt, die in den Geist und Schutzbereich der anhängenden Ansprüche eingeschlossen sind. Although this invention has been described in conjunction with what is presently considered to be practicable exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements. which are included within the spirit and scope of the appended claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 111, 11
Vakuumkammer  vacuum chamber
2, 122, 12
Substrat-Transportführung  Substrate transport guide
3, 133, 13
Substrathalter  substrate holder
4, 144, 14
Substrat  substratum
5 5
Erste Legierungs-Verdampfungsquelle First alloy evaporation source
6 6
Zweite Legierungs-Verdampfungsquelle Second alloy evaporation source
7 7
Erstes Legierungs-Target First alloy target
8 8th
Substrat-Transportführung Substrate transport guide
9, 199, 19
Ionenstrahlquelle  Ion beam source
15 15
Aluminium-Verdampfungsquelle Aluminum evaporation source
16 16
Magnesium-Verdampfungsquelle Magnesium evaporation source
17 17
Aluminium-Target Aluminum target
18 18
Magnesium-Target Magnesium Target

Claims (26)

Beschichtetes Stahlblech, auf dem eine Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht gebildet ist, wobei das beschichtete Stahlblech aufweist: ein Stahlblech und eine Beschichtungsschicht, welche derart konfiguriert ist, dass sie eine erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht, die auf einer oberen Oberfläche des Stahlblechs gebildet ist, und eine zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht einschließt, die auf einer oberen Oberfläche der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, wobei ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht höher als derjenige der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ist.  Coated steel sheet on which a magnesium-aluminum alloy coating layer is formed, the coated steel sheet comprising: a sheet steel and a coating layer configured to include a first magnesium-aluminum alloy layer formed on an upper surface of the steel sheet and a second magnesium-aluminum alloy layer disposed on an upper surface of the first magnesium-aluminum alloy layer is formed, wherein a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is higher than that of the second magnesium-aluminum alloy layer. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 1, wobei der Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 20 und 95 Gew.-% liegt und der Magnesiumgehalt der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-% liegt.  The coated steel sheet according to claim 1, wherein the magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is in a range between 20 and 95 wt% and the magnesium content of the second magnesium-aluminum alloy layer is in a range between 5 and 40 wt% , Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 2, wobei ein Gesamt-Magnesiumgehalt der Beschichtungsschicht, die durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, gleich oder größer als 12,5 Gew.-% ist.  The coated steel sheet according to claim 2, wherein a total magnesium content of the coating layer formed by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is equal to or greater than 12.5 wt%. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 3, wobei jede der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 und 30 µm hat.  The coated steel sheet according to claim 3, wherein each of said first magnesium-aluminum alloy layer and said second magnesium-aluminum alloy layer has a thickness in the range of 0.5 to 30 μm. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 4, wobei eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, in einem Bereich zwischen 1 und 50 µm liegt.  The coated steel sheet according to claim 4, wherein a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is in a range between 1 and 50 μm. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 4, wobei eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, gleich oder kleiner als 5 µm ist.  The coated steel sheet according to claim 4, wherein a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is equal to or smaller than 5 μm. Beschichtetes Stahlblech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Beschichtungsschicht eine Mischung aus Al3Mg2 der α-Phase und β-Phase enthält. The coated steel sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the coating layer contains a mixture of Al 3 Mg 2 of α-phase and β-phase. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 7, wobei ein Teil oder die gesamte Beschichtungsschicht derart gebildet ist, dass sie eine Kristallkornform aufweist.  A coated steel sheet according to claim 7, wherein a part or the entire coating layer is formed to have a crystal grain shape. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 8, wobei jedes des α-Phasen- und β-Phasen-Al3Mg2 Kristallkörner bildet und eine mittlere Größe der Kristallkörner im Bereich zwischen 0,1 und 2 µm liegt. A coated steel sheet according to claim 8, wherein each of the α-phase and β-phase Al 3 forms Mg 2 crystal grains and an average size of the crystal grains ranges between 0.1 and 2 μm. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 9, wobei ein Flächenverhältnis der β-Phase/α-Phase der Kristallkörner der Beschichtungsschicht in einem Bereich zwischen 10 und 70% liegt. A coated steel sheet according to claim 9, wherein a β-phase / α-phase area ratio the crystal grains of the coating layer is in a range between 10 and 70%. Beschichtetes Stahlblech nach Anspruch 10, wobei ein Verhältnis der α- und β-Phasen in einem Bereich zwischen 0,01 und 1,5 gemäß einem XRD-Intensitätsverhältnis liegt, welches Iβ(880)/Iα(111) ist.  A coated steel sheet according to claim 10, wherein a ratio of the α and β phases is in a range between 0.01 and 1.5 according to an XRD intensity ratio which is Iβ (880) / Iα (111). Verfahren zur Ausbildung einer Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht auf einem Stahlblech, wobei das Verfahren aufweist: Herstellen bzw. Vorbereiten eines Stahlblechs; Ausbilden einer ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Vakuumabscheiden einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle auf eine obere Oberfläche des Stahlblechs ein oder mehrere Male und Ausbilden einer zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Vakuumabscheiden einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle auf eine obere Oberfläche der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ein oder mehrere Male, wobei ein Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht höher als derjenige der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht ist.  A method of forming a magnesium-aluminum alloy coating layer on a steel sheet, the method comprising: Preparing a steel sheet; Forming a first magnesium-aluminum alloy layer by vacuum-depositing a magnesium-aluminum alloy source on an upper surface of the steel sheet one or more times and forming a second magnesium-aluminum alloy layer by vacuum-depositing a magnesium-aluminum alloy source on an upper surface of the first magnesium Aluminum alloy layer one or more times, wherein a magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is higher than that of the second magnesium-aluminum alloy layer. Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine reine Magnesiumquelle und eine reine Aluminiumquelle benutzt werden, um jede der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht zu bilden, an Stelle einer Magnesium-Aluminium-Legierungs-Quelle.  The method of claim 12, wherein a pure magnesium source and a pure aluminum source are used to form each of the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer, instead of a magnesium-aluminum alloy source. Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei der Magnesiumgehalt der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 20 und 95 Gew.-% liegt und der Magnesiumgehalt der zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht in einem Bereich zwischen 5 und 40 Gew.-% liegt.  The method of claim 11 or claim 12, wherein the magnesium content of the first magnesium-aluminum alloy layer is in a range between 20 and 95 wt .-% and the magnesium content of the second magnesium-aluminum alloy layer in a range between 5 and 40 wt. % lies. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein Gesamt-Magnesiumgehalt der Beschichtungsschicht, die durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, gleich oder größer als 12,5 Gew.-% ist.  The method of claim 14, wherein a total magnesium content of the coating layer formed by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is equal to or greater than 12.5 wt%. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht auf das Stahlblech so vakuum-abgeschieden wird, dass sie eine Dicke hat, in der das in der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht eingeschlossene Aluminium so verteilt ist, dass es mit Eisen des Stahlblechs reagiert, um eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht auf der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht zu bilden.  The method of claim 15, wherein the first magnesium-aluminum alloy layer is vacuum-deposited on the steel sheet to have a thickness in which the aluminum trapped in the first magnesium-aluminum alloy layer is distributed so as to be coated with iron of the Steel sheet reacts to form an iron-aluminum alloy layer on the first magnesium-aluminum alloy layer. Verfahren nach Anspruch 16, wobei jede der ersten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,5 und 30 µm hat.  The method of claim 16, wherein each of the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer has a thickness in the range between 0.5 and 30 μm. Verfahren nach Anspruch 17, wobei eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, in einem Bereich zwischen 1 und 50 µm liegt.  The method of claim 17, wherein a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is in a range between 1 and 50 μm. Verfahren nach Anspruch 17, wobei eine Gesamt-Dicke der Beschichtungsschicht, die auf dem Stahlblech durch die erste Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet ist, gleich oder kleiner als 5 µm ist.  The method of claim 17, wherein a total thickness of the coating layer formed on the steel sheet by the first magnesium-aluminum alloy layer and the second magnesium-aluminum alloy layer is equal to or smaller than 5 μm. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die erste und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht unter Nutzung eines Plasmas vakuum-abgeschieden werden.  The method of claim 19, wherein the first and second magnesium-aluminum alloy layers are vacuum deposited using a plasma. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die erste und zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch wiederholtes Hin- und Her-Fahren oder Rotieren einer Magnesium-Aluminium-Legierungsquelle oder einer Aluminium-Quelle oder des über einer Magnesium-Quelle angeordneten Stahlblechs vakuum-abgeschieden werden.  The method of claim 20, wherein the first and second magnesium-aluminum alloy layers are vacuum deposited by repeatedly reciprocating or rotating a magnesium-aluminum alloy source or an aluminum source or the steel sheet disposed over a magnesium source. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Magnesiumgehalt der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht durch Einstellen eines an die Quelle angelegten Stromes oder einer Spannung gesteuert wird.  The method of claim 21, wherein the magnesium content of the first and second magnesium-aluminum alloy layers is controlled by adjusting a current applied to the source or a voltage. Verfahren nach Anspruch 22, wobei eine Phasenumwandlung durch Ausführen einer Wärmebehandlung des Stahlblechs, auf dem die erste und die zweite Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht gebildet wurden, in einem Wärmebehandlungsofen ausgeführt wird.  The method of claim 22, wherein a phase transformation is carried out by performing a heat treatment of the steel sheet on which the first and second magnesium-aluminum alloy layers have been formed in a heat treatment furnace. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Wärmebehandlung in einer Inert-Atmosphäre in einem Temperaturbereich zwischen 350 und 600°C für 2 bis 10 min ausgeführt wird.  A method according to claim 23, wherein the heat treatment is carried out in an inert atmosphere in a temperature range between 350 and 600 ° C for 2 to 10 minutes. Verfahren nach Anspruch 24, wobei eine oder mehrere der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht und Magnesium-Aluminium-Legierungsschicht aus der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht durch die Wärmebehandlung gebildet werden. The method of claim 24, wherein one or more of the iron-aluminum alloy layer and magnesium-aluminum alloy layer comprises the first and second magnesium-aluminum alloy coating layers are formed by the heat treatment. Verfahren nach Anspruch 25, wobei eine oder mehrere des α-Phasen- oder β-Phasen-Al3Mg2 aus der ersten und zweiten Magnesium-Aluminium-Legierungs-Beschichtungsschicht durch die Wärmebehandlung gebildet werden. The method of claim 25, wherein one or more of the α-phase or β-phase Al 3 Mg 2 2 of the first and second magnesium-aluminum alloy coating layers are formed by the heat treatment.
DE112014005865.3T 2013-12-24 2014-12-17 Magnesium-aluminum-coated steel sheet and its production process Pending DE112014005865T5 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130163166A KR101527144B1 (en) 2013-12-24 2013-12-24 Mg-al coated steel sheet and method for manufacturing the same
KR10-2013-0163166 2013-12-24
PCT/KR2014/012489 WO2015099354A1 (en) 2013-12-24 2014-12-17 Magnesium-aluminum coated steel sheet and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112014005865T5 true DE112014005865T5 (en) 2016-12-01

Family

ID=53479145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014005865.3T Pending DE112014005865T5 (en) 2013-12-24 2014-12-17 Magnesium-aluminum-coated steel sheet and its production process

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10106866B2 (en)
JP (1) JP6295329B2 (en)
KR (1) KR101527144B1 (en)
CN (1) CN105793463B (en)
DE (1) DE112014005865T5 (en)
WO (1) WO2015099354A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696046B1 (en) * 2014-12-23 2017-01-13 주식회사 포스코 Coated steel sheet having excellent adhesion and method for manufacturing the same
US10577686B2 (en) * 2017-06-09 2020-03-03 The Boeing Company Corrosion resistant and low embrittlement aluminum alloy coatings on steel by magnetron sputtering
WO2019024021A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 深圳市柔宇科技有限公司 Film forming device and film forming method
KR102043782B1 (en) * 2017-12-26 2019-11-12 주식회사 포스코 Grain oriented electrical steel sheet, and method for manufacturing grain oriented electrical steel sheet
WO2020130640A1 (en) 2018-12-18 2020-06-25 주식회사 포스코 Alloy coated steel sheet and method for manufacturing same
US11661665B2 (en) * 2020-04-30 2023-05-30 The Boeing Company Aluminum and aluminum alloy electroplated coatings
CN112663008B (en) * 2020-11-30 2022-12-23 江苏理工学院 Method for preparing magnesium-aluminum composite board by utilizing radio frequency magnetic control

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517865A (en) * 1991-07-11 1993-01-26 Nisshin Steel Co Ltd Vapor deposition al alloy plated steel sheet
JPH10158801A (en) 1996-12-03 1998-06-16 Nippon Steel Corp Production of metal plated steel sheet, metal plated steel sheet and its use
CN2362869Y (en) * 1998-12-30 2000-02-09 中国科学院上海冶金研究所 Combined protective coating for sacrificial anode on outside of bottom board of iron and steel storage tank
JP3986878B2 (en) * 2002-05-02 2007-10-03 日新製鋼株式会社 Manufacturing method for welded steel pipe with excellent weld corrosion resistance
DE10240160A1 (en) 2002-08-30 2004-03-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Corrosion-protected component used as a connecting element, such as a rivet, bolt or screw, comprises a base body made from a steel or light metal and a corrosion-inhibiting surface layer made from aluminum, alloy or compound
EP1518941A1 (en) 2003-09-24 2005-03-30 Sidmar N.V. A method and apparatus for the production of metal coated steel products
KR100711488B1 (en) * 2005-12-24 2007-04-24 주식회사 포스코 Method for manufacturing aluminum-magnesium alloy films
CN100457975C (en) * 2006-03-08 2009-02-04 中国科学院海洋研究所 Double layer aluminum alloy composite sacrificial anode
CN100432295C (en) * 2006-03-22 2008-11-12 西安建筑科技大学 Aluminium-magnesium sacrificed anode material
JP5230318B2 (en) * 2008-09-18 2013-07-10 新日鐵住金株式会社 Plated steel material having high corrosion resistance and excellent workability, and manufacturing method thereof
CN102782175B (en) * 2010-05-31 2014-07-30 新日铁住金株式会社 Hot dipped aluminum alloy coated steel material with excellent cut edge surface corrosion resistance and processed part corrosion resistance, and method for producing same
KR20120075196A (en) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 Al-mg alloy plated steel sheet having excellent coating adhesion and corrosion resistance, and method for manufacturing the same
KR101353451B1 (en) * 2011-12-26 2014-01-21 재단법인 포항산업과학연구원 Coated steel sheet and method for manufacturing the same
KR20130074646A (en) * 2011-12-26 2013-07-04 재단법인 포항산업과학연구원 Coated steel sheet and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101527144B1 (en) 2015-06-10
CN105793463B (en) 2018-11-09
WO2015099354A1 (en) 2015-07-02
JP2017508865A (en) 2017-03-30
CN105793463A (en) 2016-07-20
US20160326607A1 (en) 2016-11-10
US10106866B2 (en) 2018-10-23
JP6295329B2 (en) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014005865T5 (en) Magnesium-aluminum-coated steel sheet and its production process
DE4423184C2 (en) Substrate coated with a hard carbon layer and method and device for its production
DE3901365C2 (en)
US10619228B2 (en) Steel sheet coated with aluminum-magnesium
WO2008003430A1 (en) Method for producing a component from a titanium flat product for high-temperature applications by applying an aluminum layer onto at least one side of the titanium flat product by roll-bonding and cold-rolling
DE19527515C1 (en) Corrosion-resistant steel sheet prodn., e.g. for the automobile industry
AT501722A4 (en) COATING PROCESS
WO2014053209A1 (en) Process for producing a metallic borocarbide layer on a substrate
EP0817238A1 (en) Aluminium cast part and method for its fabrication
DE3606529C2 (en)
DE102012109691A1 (en) Solar absorber layer system on substrate, comprises base layer which is highly reflective in infrared region, absorber layer formed as cermet gradient layer with metallic- and ceramic components, and reflection-increasing coating layer
DE3011381C2 (en)
AT514955B1 (en) Method for producing a two-substance plain bearing
US20200385854A1 (en) Alloy-coated steel sheet and manufacturing method thereof
DE102015225662A1 (en) Process for preparatory treatment and hot working of a steel component
EP1533401A1 (en) Electroplating of substrates followed by a diffusion step
DE69103506T2 (en) Multi-layer metal-coated steel sheet.
DE10042194B4 (en) Heat-reflecting layer system for transparent substrates and method for the production
DE112016001220T5 (en) Non-metallic coating for steel substrates and method for forming same
DE102009009992B4 (en) Method of depositing CIS, CIGS or CIGSSe layers and using a wire to make these layers
DE2447066A1 (en) PHOTOCELL AND METHOD OF MANUFACTURING IT
DE102014201761A1 (en) A method of producing a hardened aluminum material by a cross-coupling reaction
DE102020107059A1 (en) Method for producing a coating of a base body and functional element with a base body with a coating
EP2526217B1 (en) Method for vacuum-coating a substrate with a transparent, conductive metal alloy oxide and a transparent, conductive layer made of a metal alloy oxide
EP3571327A1 (en) Method for producing a multi-layer plain bearing element

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C23C0014240000

Ipc: C23C0028020000

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: POSCO CO., LTD, POHANG-SI, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

Owner name: POSCO CO., LTD, POHANG- SI, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

Owner name: RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TEC, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

Owner name: POSCO HOLDINGS INC., KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: POSCO CO., LTD, POHANG-SI, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO HOLDINGS INC., SEOUL, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

Owner name: RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TEC, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO HOLDINGS INC., SEOUL, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

Owner name: POSCO CO., LTD, POHANG- SI, KR

Free format text: FORMER OWNERS: POSCO HOLDINGS INC., SEOUL, KR; RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY, POHANG-SI, GYEONGSANGBUK-DO, KR

R016 Response to examination communication